貴州山區稻田水旱輪作模式發展現狀與建議

李佳麗,鄧茹月,彭 強,閆志強,朱速松

（貴州省水稻研究所，貴州 貴陽 550006）

水稻是貴州省最重要的糧食作物，常年播種面積67 萬hm2左右，目前主要以一季中稻為主，存在稻田冬閑面積大、復種指數低等問題［1-2］。同時，隨著人口的增加和耕地的減少以及生產成本的持續增加，常規種植水稻增效空間十分狹小，種植效益與蔬菜、水果等經濟作物相比差距較大，不僅影響農戶種糧積極性，也制約貴州水稻產業的發展［3］。因此，大力推廣“一田多用”“一季多收”“一物多用”模式，合理利用稻田資源，提高稻田的產出效益，是保障貴州糧食安全和促進水稻種植提質增效的有效途徑［4］。

稻田水旱輪作是指在同一塊田地上，在一年內有順序地輪換種植水稻和其他旱地作物的種植方式［5］。稻田水旱輪作模式不僅能改善土壤的理化性狀、提高作物產量，還可提高農田利用率，減少農藥、化肥的使用，充分利用周年光熱資源，達到增產增收的目的，是可有效推廣應用的耕作栽培措施［4，6］。近年來，國內許多學者對水旱輪作種植模式下作物產量、土壤性質、病蟲害、農田溫室氣體排放等方面進行了研究［7］。目前，貴州省已形成多種稻田水旱輪作高效種植模式，如冬春蔬菜—優質稻—秋冬蔬菜一年三熟模式、優質稻—食用菌一年兩熟模式等。為貴州深入推廣稻田水旱輪作模式提供參考，綜述貴州地區稻田水旱輪作模式中水稻產量、氮肥利用率、土壤理化特性3 個方面的生態效應研究，并介紹目前貴州常見的稻田水旱輪作模式，在此基礎上提出貴州稻田水旱輪作模式的發展建議。

1 貴州山區稻田水旱輪作的生態效應研究

1.1 對水稻產量的影響

稻田水旱輪作能有效提高水稻產量。龍勝碧等［8］研究前茬種植大球蓋菇對水稻生長發育的影響，發現與未種菇處理相比，種菇處理后水稻產量平均增加80 kg/667m2，增幅為16.6%，同時生育期延長8.5 d。黃佑崗等［2］研究發現，種植油菜、蔬菜、馬鈴薯3種冬種農作物及綠肥的后茬水稻干物質積累量均高于冬閑對照，各冬種農作物處理的水稻產量均高于冬閑對照，其中蔬菜—水稻輪作處理產量最高。王玲莉等［9］同樣發現不同冬種作物的后茬雜交水稻實收產量均高于冬閑處理，增幅為3.71%～8.48%，其中冬種蔬菜和綠肥處理的后茬雜交水稻實收產量增產效果較明顯，增幅分別達8.48%、7.60%。

1.2 對氮肥利用率的影響

優化氮肥施用量及氮肥運籌措施，提高氮肥利用率，對降低種植成本及氮肥過量施用造成的環境污染具有重要作用。科學的輪作制度可優化氮素積累與分配比例，進而提高氮肥利用率。芶久蘭等［10］在黔中地區開展水稻白菜輪作體系化肥減量增效集成技術研究，發現集成技術示范白菜、水稻分別比對照白菜、水稻增產18.58%、22.41%，氮肥利用率增加8.19%～9.84%，并減少2 次追肥，節約勞動力成本2 個/667m2，減少追肥成本50%以上。顧小鳳等［11］研究白菜施氮量對后茬水稻產量、干物質與氮素積累量、氮肥利用率的影響，發現白菜各施氮處理后茬水稻的稻草生物量、稻谷產量、稻草/稻谷/地上部氮素積累量均較不施氮處理增加，后茬水稻對氮肥的表觀利用率、生理利用率和氮肥對水稻的貢獻率分別為13.52%～14.88%、49.88%～58.79%和12.46%～29.45%。

1.3 對土壤理化特性的影響

土壤理化特性對作物的生長具有重大影響，稻田水旱輪作能夠改善土壤理化特性，為發揮稻田水旱輪作的產出效益提供重要基礎。王元國等［12］在貴州銅仁地區開展黃紅壤上水稻—食用菌輪作的肥力變化研究，發現稻菌輪作6 年間土壤有機質含量提高1.43 百分點，平均每年增加0.23百分點，促進團粒結構的形成，有效改良土壤孔隙性、耕性等物理性狀。龍勝碧等［8］研究發現，水稻—大球蓋菇種植模式后土壤的有效磷含量比未種菇處理增加7.7 mg/kg，增幅19.7%，速效鉀含量增加14.5 mg/kg，增幅36.7%，交換性鈣含量增加147 mg/kg，增幅22.5%。王玲莉［13］研究發現，油菜—水稻、蔬菜—水稻、馬鈴薯—水稻、紫云英—水稻4 種輪作模式在0～21 cm 的土壤全鉀和速效磷高于冬閑田，以蔬菜—水稻效果最好；油菜—水稻和蔬菜—水稻模式在0～21 cm 的土壤堿解氮和速效鉀含量均高于其他處理。4 種輪作模式下0～21 cm 的土壤過氧化氫酶活性、轉化酶活性均高于冬閑處理，增幅分別為0.58%～0.75%，0.4%～23.81%，其中以油菜—水稻在0～21 cm 的土壤轉化酶活性表現最好，增幅為23.81%。

2 貴州山區稻田水旱輪作的典型模式

目前貴州省已形成多種稻田水旱輪作高效種植模式，其典型模式主要有水稻—油菜和水稻—食用菌一年兩熟模式和蔬菜—水稻—蔬菜一年三熟模式等。

2.1 水稻—油菜輪作

水稻—油菜輪作模式是貴州省較為成熟的水旱輪作制度，目前湄潭縣已實現稻油輪作全程機械化，水稻選用適宜當地種植的水稻優良品種，如玉針香、宜香優2115 等，一般在4 月中、下旬播種；油菜選用生育期相對較短、抗倒伏性強、成熟期一致、適宜機械化收割的品種，如中油雜11 號、黔油早2 號等，一般在9 月下旬至10 月下旬播種［14］。隨著全產業鏈的開發，傳統的水稻—油菜模式不斷創新，貴州省還出現了優質稻/觀光稻—觀光油菜、優質稻—油菜薹輪作模式。觀光稻可選擇不同植株顏色的水稻品種，觀光油菜可選擇花色、花瓣大小、葉色、株型不同的油菜品種，油菜薹可選擇雙低、田脆的中早熟甘藍型油菜品種。該模式綜合產值約4 500～6 500元/667m2，還能帶動當地旅游業的發展［4］。

2.2 水稻—食用菌輪作

食用菌產業是貴州省十二個農業特色優勢產業之一，在貴州部分地區的食用菌種植實踐中，將食用菌與水稻進行輪作獲得了較好的效益。畢節市七星關區坡鎮中關村開展稻—菌輪作高效種植示范，4—5 月種植水稻，9—10 月稻谷收獲后種植羊肚菌，羊肚菌栽培季節為11 月至次年3 月底，羊肚菌選用黔羊肚菌2 號；2022 年3 月進行的測產結果表明，水稻平均產量650 kg/667m2，產值可達3 000 元/667m2左右，羊肚菌平均產量達440.1 kg/667m2，產值可達2 萬元/667m2左右，該模式綜合產值可達2.3 萬元/667m2左右［15］。

2019—2020年遵義市紅花崗區貢米村進行了“優質稻+羊肚菌”周年水旱輪作模式試驗，僅羊肚菌就取得了鮮品產量152 kg/667m2、產值18 240元/667m2的成效［16］。

黔東南州錦屏縣近年在持續擴大大球蓋菇種植規模的基礎上，開展大球蓋菇與水稻輪作栽培技術研究并積累了一定的經驗：水稻品種選用適宜當地主推的高產雜交中熟品種，如宜香2115、宜香1979、C兩優華占等，大球蓋菇品種主要選擇四川省農業科學院選育的大球蓋菇1 號和黑龍江省農業科學院選育的黑農球蓋菇1 號，種植時間安排在9 月中旬至10 月中旬，翌年3 月中下旬至5 月上旬采收。該模式可減少菌料能量和菌菇損失，實現菌菇產量效益最大化和菌-稻連作無縫對接［17］。

2.3 水稻—蔬菜輪作

在貴州省西南部低海拔地區，春季種植一茬蔬菜，夏季接茬種植水稻，秋冬季再種植一茬蔬菜，如豇豆套種春大白菜—水稻—豌豆苗是典型的一年三熟輪作模式，豇豆2月下旬至3 月上旬直播，大白菜2 月初采用大棚漂浮育苗，3 月上旬大白菜移栽，豇豆和白菜在6 月上旬采收結束后，移栽適應性廣、抗逆性較強、品質較好的早、中熟品種，如泰優390、宜香優2115、黔早優2017 等，水稻收獲后再進行豌豆苗種植［18］。2014年興義市在馬嶺鎮開展大蒜—毛豆—水稻輪作，三季產值共20 185.7 元/667m2，投入共4 546.5 元/667m2，平均凈產值達15 639.2 元/667m2［3］。在貴州西南部海拔600 m 以下，1 月平均氣溫7～8 ℃、年平均氣溫18～19 ℃地區進行的技術示范表明，菜—稻—菜水旱輪作模式可實現一年三季四收，綜合產值為17 300～22 100 元/667m2，是傳統水稻—油菜種植模式的5～7倍［19］。

2.4 水稻—草莓輪作

草莓是貴州精品水果產業的主要品種之一，貴州部分地區在推進草莓生產過程中開展了水稻與草莓輪作實踐。貴州省余慶縣白泥鎮在水稻收獲后及時翻犁整地種植草莓，水稻品種選擇中晚熟優質稻，草莓品種一般選用耐寒性強、適應性廣、坐果率高的大果型品種，采用地膜覆蓋加小拱棚種植草莓，可節約大棚搭建成本2 210 元/667m2，蓋膜時間比大棚種植草莓少222 d，草莓品質好、種植效益高，一般可產鮮果800～1 000 kg/667m2，產值達1 萬元/667m2以上［20］。凱里市下司鎮開展優質稻—草莓水旱輪作，優質稻谷產量達550 kg/667m2，產值達2 750 元/667m2，草莓產量達750 kg/667m2，產值達15 000 元/667m2，該模式綜合產值達17 750元/667m2，大幅提高了單位面積稻田的收益，有效帶動農戶增收［4］。

3 貴州山區稻田水旱輪作模式發展建議

3.1 加強不同作物生長發育特征特性的研究

稻田水旱輪作模式是在稻田中依季節和年度有順序地輪換種植不同作物的種植方式，因此需要加強對不同作物生長發育特征特性的研究，以掌握不同作物的生長發育特點，了解干濕交替和季節變化過程中不同作物的生長對土壤養分釋放與利用的影響，以及不同作物對養分元素的需求規律，從而在生產中合理地安排茬口和精準施肥等，有效發揮不同作物間的協作效應，保證種植產出效益。

3.2 強化科技支撐與技術服務

貴州稻田水旱輪作模式存在穩定性較差、農村勞動力不足且技能素質不高、機械化程度相對較低等問題，因此需要農業部門和高校及科研院所加強合作交流，圍繞現有水旱輪作模式推廣應用中存在的技術難題開展聯合攻關，解決關鍵技術瓶頸，完善輪作配套栽培關鍵技術和作物品種的更新換代，豐富種植品種和模式類型，不斷探索創新水旱輪作種植模式，并對種植農戶加強技術培訓，提高農民對稻田水旱輪作模式的認識和對相應技術的掌握。

3.3 因地制宜選擇輪作模式

貴州省生態環境、生產環境、市場環境多樣，而稻田水旱輪作模式因地理位置、季節、作物的生長習性、市場需求等不同而有所差異。各地區應根據自身實際情況和市場的特殊需求選擇適合當地生產和消費習慣的種植品種及茬口類型，因地制宜選準適宜模式，避免盲目推廣。